Na čo sa používa tlak na rozchod?

Vo svete merania tlaku je jedným pojmom, s ktorými sa často stretnete tlak. Či už máte čo do činenia s automobilovými pneumatikami, priemyselnými strojmi, hydraulickými systémami alebo dokonca zdravotníckym zariadením, tlak meracieho tlaku zohráva dôležitú úlohu pri hodnotení a udržiavaní zdravia, bezpečnosti a efektívnosti systému. Ale čo presne je tlak na rozchod? Prečo sa používa namiesto iných typov merania tlaku, ako je absolútny alebo diferenciálny tlak? V tomto článku preskúmame podrobne koncept, účel a uplatňovanie tlaku rozchodu.

Čo je tlak na rozchod?

Tlak je definovaný ako tlak nameraný vzhľadom na atmosférický tlak. Ukazuje, koľko tlaku v systéme presahuje alebo klesá pod okolitý tlak vzduchu, ktorý ho obklopuje. Z technického hľadiska:

Tlak na meradlo = Absolútny tlak atmosférický tlak

Pretože tlak meria meria tlak vzhľadom na atmosféru, jeho hodnota bude pri vystavení otvorenému vzduchu nula. Vďaka tomu je praktické pre každodenné použitie, pretože je v súlade s prostredím, v ktorom ľudia a stroje prirodzene pracujú.

Prečo používame tlak na rozchod?

1. Praktickosť v každodenných aplikáciách

Väčšina aplikácií Realworld nemusí brať do úvahy tlak okolitého vzduchu. Napríklad pri nafúknutí pneumatiky automobilu sa nestaráme o absolútny vákuový tlak - záleží nám na tom, aký väčší tlak je vo vnútri pneumatiky v porovnaní s vonkajším prostredím. Tlak na meradlo nám dáva toto užitočné, zjednodušené čítanie.

2. Konzistentnosť s prevádzkovými podmienkami

Stroje a systémy sú zvyčajne navrhnuté tak, aby pracovali v prostrediach, kde je atmosférický tlak konštantný (aspoň lokálne). Tlak meracieho tlaku je v súlade s touto realitou ignorovaním konštantného tlaku na pozadí, čím sa zjednodušuje riadiace systémy a bezpečnostné kontroly.

3. Zjednodušená kalibrácia a riadenie

Tlakové zariadenia (ako sú tlakové meradlá a prevodníky) sa dajú ľahšie kalibrovať pre konkrétne prevádzkové limity, ako je napríklad zabezpečenie toho, aby vodné potrubia nepresiahli určitý tlak, aby sa zabránilo prasknutiu alebo úniku.

Bežné aplikácie tlaku rozchodu

Tlak meracieho tlaku nachádza rozsiahlu aplikáciu v rôznych poliach. Nižšie sú uvedené kľúčové oblasti, v ktorých je nevyhnutná:

1. Automobilový priemysel a preprava

Jedným z najznámejších použití tlaku rozchodu je monitorovanie tlaku v pneumatikách vozidla. Hodnota tlaku zobrazená na meradlách alebo systémoch na prístrojovej doske je relatívne k atmosférickému tlaku. To pomáha vodičom zabezpečiť, aby pneumatiky neboli nedostatočné (spôsobujúce zlú palivovú účinnosť a opotrebenie pneumatík), ani nadmerne nafúknuté (zvyšovanie rizika vyfúknutia).

Okrem pneumatík sa používa tlak na rozchod v:

Brzdové systémy (pneumatické alebo hydraulické)
Vstrekovacie systémy
Klimatizačné jednotky

Udržiavaním správneho tlaku tieto systémy pracujú spoľahlivo, efektívne a bezpečne.

2. Priemyselné vybavenie a výroba

V odvetviach, ako je chemické spracovanie, ropa a plyn, výroba potravín a farmaceutiká, je nevyhnutný monitorovanie vnútorného tlaku systému. Senzory tlaku rozchodu sú nainštalované v:

Kotly
Stlačené vzduchové systémy
Hydraulické lisy
Chladenie a chladenie

Prevádzkovatelia sa spoliehajú na odčítanie tlaku rozchodu, aby udržiavali vybavenie v bezpečných prevádzkových rozsahoch, vyhýbali sa scenárom pretlaku a zabezpečili súlad s bezpečnostnými predpismi.

3. Systémy na prívod vody a inštalatérske služby

Tlak vody v domácnostiach, komerčných budovách a obecných prívodných systémoch sa tiež zvyčajne meria pomocou tlaku rozchodu. Vodné potrubia, vykurovacie systémy a systémy hasiaceho postrekovania používajú monitorovanie tlaku meracieho tlaku na:

Zabrániť potrubiu
Zaistite dostatočný prietok vody
Udržujte úroveň tlaku v skladovacích nádržiach

Napríklad domáci vodný systém s príliš nízkym tlakom rozchodu môže mať za následok slabé sprchy alebo zlé zavlažovanie, zatiaľ čo príliš veľký tlak by mohol poškodiť spotrebiče.

4. HVAC a systémy riadenia podnebia

Zahrievanie, vetranie a klimatizácia (HVAC) si vyžadujú presné riadenie tlaku pre kompresory, tepelné čerpadlá a obvody chladiva. Meracie senzory tlaku pomáhajú v:

Meranie poplatku za chladivo
Diagnostikovanie úniku systému
Zabezpečenie kompresora funguje v rámci konštrukčných parametrov

To zaisťuje energetickú účinnosť, dlhovekosť zariadení a optimálne podmienky vzduchu v interiéri.

5. Lekárske a laboratórne aplikácie

V lekárskych nastaveniach je tlak kritickým parametrom. Tlak na rozchod sa používa v:

Kyslíkové nádrže a ventilátory
Monitory krvného tlaku (sphygmomanometre)
Autoklávy (sterilizačné zariadenie)

Monitorovací tlak vzhľadom na okolité podmienky je rozhodujúci pre bezpečnosť pacientov a výkonnosť zariadenia.

6. Aerospace a morské systémy

V leteckom a morskom prostredí je nevyhnutné ovládanie vnútorného tlaku v kabínach, palivových systémoch a hydraulických kontrolách. Aj keď sa v meraní nadmorskej výšky používa absolútny tlak, tlak na rozchod je praktickejší na zabezpečenie správnej funkcie:

Kabínové systémy
Hydraulický podvozok
Palivové vedenia a čerpadlá

7. Stavba a ťažké stroje

Odčítanie tlaku rozchodu sa používajú v stavebných zariadeniach, ako sú žeriavy, buldozéry a rýpadlá, ktoré sa spoliehajú na hydraulické systémy. Monitorovací tlak pomáha:

Zabráňte zlyhaniu zariadenia
Odhaliť úniky
Optimalizujte dodávku energie na komponenty ťažkých

Ako sa meria tlak rozchodu?

Na meranie tlaku meracieho tlaku sa bežne používajú zariadenia, ako sú meracie trubice Bourdon, tlakové prevodníky alebo membránové senzory. Tieto nástroje merajú silu vyvíjanú tekutinou oproti referenčnému bodu, ktorý je otvorený atmosfére. Výsledkom je čítanie, ktoré vám povie, koľko vyššie (alebo pod) atmosférický tlak systém funguje.

Odčítanie tlaku rozchodu sa zvyčajne označuje ako psi (libry na štvorcový palec), tyč alebo KPA a niekedy sú označené „g“ (napr. „50 psi (g)“), aby sa odlíšili od absolútneho tlaku.

Meradlo vs Absolute vs diferenciálny tlak: rýchle porovnanie

Tlak na rozchod: relatívne k tlaku okolitého vzduchu (používa sa vo väčšine denných a priemyselných aplikácií)
Absolútny tlak: relatívne k dokonalému vákuu (používané vo vedeckých a vákuových systémoch)
Diferenciálny tlak: rozdiel medzi dvoma tlakami (použitými pri meraní prietoku, filtračnými systémami)

Každá z nich má svoje špecifické použitie, ale tlak na meradlo zostáva najčastejšie uplatňovaným kvôli jeho jednoduchosti a priamemu významu pre prevádzkovú bezpečnosť.

Obmedzenia a úvahy

Aj keď tlak na rozchod je veľmi užitočný, nie je vhodný pre všetky scenáre. Napríklad:

Variácia nadmorskej výšky: atmosférický tlak sa mení s zvýšením. Uvádzajúci kalibrovaný na hladine mora môže poskytnúť nepresné hodnoty vo vysokých nadmorských výškach.
Vákuové systémy: Pri práci s vákuom alebo systémami podatmosférického tlaku poskytuje absolútny tlak presnejší obraz.
Vedecké experimenty: Presné podmienky si často vyžadujú absolútne alebo diferenciálne odčítanie tlaku.

Výber správneho typu merania tlaku teda závisí od vašich konkrétnych potrieb.

Záver

Tlak na meraní je základným kameňom moderného inžinierstva a denných operácií. Od nafúknutia pneumatiky na bicykli až po riadenie masívnych priemyselných potrubí je tlak na meradlo praktickou metódou goto na pochopenie a kontrolný tlak vo vzťahu k životnému prostrediu okolo nás.

Jeho ľahká interpretácia, relevantnosť v reálnom svete a kompatibilita so širokou škálou zariadení ho robia nevyhnutnosťou v rámci sektorov. Pochopením toho, pre aký tlak sa používa rozchod, sme lepšie vybavení na navrhovanie, prevádzku a udržiavanie bezpečných a efektívnych systémov - či už v domovoch, továrňach, nemocniciach alebo strojoch, ktoré formujú náš svet.